Question

如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，當(dāng)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₂阻值從最大變化到最小，其“U-I”關(guān)系圖象如圖乙所示，則下列判斷正確的是（　�。�

A．電源電壓為10V

B．定值電阻R₁的阻值為20Ω

C．變阻器滑片在中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A

D．滑動(dòng)變阻器R₂的阻值變化范圍為0～10Ω

Answer 1

分析：（1）由電路圖知：定值電阻R₁與滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，由U-I圖象可知，隨電路電流的增大，電阻兩端的電壓減小，結(jié)合電路圖可知，圖示U-I圖象是滑動(dòng)變阻器的U-I圖象；
（2）由U-I圖象找出對(duì)應(yīng)的兩組U與I值，根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路的特點(diǎn)列方程，可求出電源電壓、定值電阻R₁阻值、滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值；
（3）由串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律可求出滑動(dòng)變阻器滑片在中點(diǎn)時(shí)的電路電流．

解答：解：設(shè)電源電壓為U，定值電阻阻值為R₁、滑動(dòng)變阻器阻值為R₂；
由U-I圖象知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)U_滑=4V，電路電流I₁=0.2A，
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值R₂=

U滑

I1

=

4V

0.2A

=20Ω，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是0～20Ω，D錯(cuò)誤；
由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律得：U=U_滑+I₁R₁，即U=4V+0.2A×R₁   ①；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí)，U_滑′=0V，電路電流I₂=0.6A，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律得：U=U_滑′+I₁R₁，即U=0.6A×R₁     ②；
由①②解得：U=6V，R₁=10Ω，所以A、B錯(cuò)誤；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片在中點(diǎn)時(shí)，電路電流I=

U

R1+ R2 2

=

6V

10Ω+ 20Ω 2

=0.3A，所以C正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查滑動(dòng)變阻器的電流和電壓的規(guī)律以及滑動(dòng)變阻器的使用，關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用，要明白電路各個(gè)用電器的連接情況，還要會(huì)看“U-I”關(guān)系圖象